Step 7 S7-300 Nullspannungsschaltung?

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nudels93

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Hallo
ich möchte einen Null Spannungsschalter für alle 3 Phasen einzeln mit der S7300 steuern

ich habe mir überlegt mit einem Solid State Relais oder einer Comperator Schaltung den Sinus Impuls der Netzspannung,
für die Sps zu "transformieren" und mit 24V an die SPS zu übermitteln
.
Relais des Comperator haben ca 30ms Zeit Verzögerung , ebenso alle meine schütze ,
beim Solid State Relais denke ich das die Reaktionszeit im üsec Bereich liegt,
welche nun meine , ca 40 st. 1Phasigen Ring Kern Trafos von 0.5-2KVA,
mit den unterschiedlichen Phasen ,verschieden ,beim Nulldurchgang schalten sollen.

nun habe ich da was mit der Zykluszeit gelesen .. das diese von der Programmlänge, die ich noch nicht weis, abhängt,
und ca. 2-10ms lang sein kann

der Verwendungszweck ist für mich Privat , und sollte möglichst ohne teure Spezial Schütz Komponenten auskommen , sprich unter 20Eur gebraucht

Was kann ich tuen?
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

achso okay. Wusste nicht. Das nach 18 Minuten noch was kommt. Dachte auch nicht das nach kanpp 80 Beiträge die Funktion der Plattform noch neu ist (mein Fehler sorry).

Wenn du mit der normalen Netzspannung arbeiten willst, hast du alle 10 ms einen Nulldurchgang. Wobei die Netzfrequenz auch etwas schwankt. durch die SPS hast du auf jeden Fall wie du schon geschrieben hast eine Zykluszeit die dort mit reinspielt. die Entweder immer zu spät reagiert oder eben eine annahme machen muss, wann der Nulldurchgang passieren könnte. Zusätzlich zu den ca 30 ms...

Ich bin mal gespannt, was sich da so auftut.
 
Zuletzt bearbeitet:
Microcontroller mit entsprechender Beschallung und Programmierung. Materialkosten vermutlich um die 2 €. Arbeitszeit dafür umso länger. Aber wenn es für Privat ist ist das super zum lernen... Nach Möglichkeit aber gefährliche Spannung vermeiden... Zum testen reichen auch kleine spannungen
 
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wolfi_by schrieb:
Microcontroller mit entsprechender Beschallung und Programmierung. Materialkosten vermutlich um die 2 €. Arbeitszeit dafür umso länger. Aber wenn es für Privat ist ist das super zum lernen... Nach Möglichkeit aber gefährliche Spannung vermeiden... Zum testen reichen auch kleine spannungen
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ja danke ,
ich will den mC , nicht verwenden,
hab extra ne sps gekauft , mit der muss doch sowas realisierbar sein .
... fette motoren asyncronläufer lauffen trotz absicherung auch hoch ,
ohne das dauerd der motorschutz fällt
ps es gibt hier,, für mich keine gefährlichen spannungen ,primär
 
tyrael89 schrieb:
Hallo,

achso okay. Wusste nicht. Das nach 18 Minuten noch was kommt. Dachte auch nicht das nach kanpp 80 Beiträge die Funktion der Plattform noch neu ist (mein Fehler sorry).

Wenn du mit der normalen Netzspannung arbeiten willst, hast du alle 10 ms einen Nulldurchgang. Wobei die Netzfrequenz auch etwas schwankt. durch die SPS hast du auf jeden Fall wie du schon geschrieben hast eine Zykluszeit die dort mit reinspielt. die Entweder immer zu spät reagiert oder eben eine annahme machen muss, wann der Nulldurchgang passieren könnte. Zusätzlich zu den ca 30 ms...

Ich bin mal gespannt, was sich da so auftut.
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ja meine ursprüngliche idee war simpel , ich nehme den nulldurchgang einer phase

, leite es auf ein relais und schicke es dann mit 24v signal auf einen input der Karte.

und ab hier sollte die sps den nuldurchgang speichern und einfach die zeit hochrechnen,
egal ob ich nach 50ms einen zusätzlichen input (trafo) einschalte oder erst nach 1h
quasi sowas in etwa
U S1 :schalter für trafo 21
U T1 : Timer des nulldurchgangs
= A 21 : Trafo 21 ein


zb 1 stunde später
U S3 : schalter für trafo 12
U T1 :Timer des nuldurchgangs
=A 12 :. Trafo 21 ein
 
Zuletzt bearbeitet:
Schalten im Nulldurchgang von 50Hz kannst du mit S7-300 vergessen - vieeel zu langsam. Das geht nur mit zusätzlicher Elektronik. Entweder eine Digitalausgabebaugruppe unterstützt das oder mit externen Elektronik. Wie willst du überhaupt den Nulldurchgang erfassen? Das wird dir mit S7-300-Baugruppen ebenfalls nicht gelingen.
Hast du mal mit Mathematik überschlagen, ob deine Aufgabe gemäß deiner Idee überhaupt mit S7-300 gelöst werden kann bzw. unter welchen Anforderungen das nur klappen könnte?
 
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nudels93 schrieb:
1Phasigen Ring Kern Trafos von 0.5-2KVA,
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Die willst Du im Nulldurchgang der Spannung schalten? Viel Freude.

Im Übrigen gibt es nullspannungsschaltende SSR. Die machen das ganz ohne Programmierung (allerdings nicht mit Ringkerntrafos).

Prüfe also bitte SSR auf Eignung für stark induktive Lasten.
Andernfalls grillst Du die bzw. kannst die Last nicht *ab*schalten.
 
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nudels93 schrieb:
nun habe ich da was mit der Zykluszeit gelesen .. das diese von der Programmlänge, die ich noch nicht weis, abhängt,
und ca. 2-10ms lang sein kann
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Für sehr genau reproduzierbare Signalausgaben wäre vermutlich das Thema "Time based I/O" einen Blick wert.
Ich weiß aber nicht ob die 300er das schon konnte & die dafür notwendigen I/O-Baugruppen liegen definitiv nicht mehr in deinem Budget.

nudels93 schrieb:
ich will den mC , nicht verwenden,
hab extra ne sps gekauft , mit der muss doch sowas realisierbar sein .
... fette motoren asyncronläufer lauffen trotz absicherung auch hoch ,
ohne das dauerd der motorschutz fällt
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Wenn du asynchronmotoren mit Frequenzumrichter meinst: die haben im Normalfall diskrete Schaltungen dafür eingebaut, schnelle Mikrocontroller oder gleich ein FPGA.
Es gibt zwar auch FPGA-SPSen, z.B. von Zander Aachen, die sind aber funktional nochmal ein ganz eigenes Thema.

nudels93 schrieb:
ja meine ursprüngliche idee war simpel , ich nehme den nulldurchgang einer phase

, leite es auf ein relais und schicke es dann mit 24v signal auf einen input der Karte.
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Dazu würde ich empfehlen im Datenblatt der Eingänge nach "Eingangsverzögerung" zu suchen.
Beispiel aus einer 6ES7321-1BH02-0AA0:
1733289968556.png
Allein der Jitter dieser normalen DI-Baugruppe würde es schwierig machen den Zeitpunkt des Nulldurchgangs exakt im Programm zu erkennen.
Gleiches Spiel nochmal für die Ausgänge.
Jitter der Eingänge + Jitter der Ausgänge + SPS-Zykluszeit.....Da halte ich es eher für Glück den Nulldurchgang überhaupt irgendwie zu treffen.

nudels93 schrieb:
hab extra ne sps gekauft , mit der muss doch sowas realisierbar sein .
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Mit entsprechend Aufwand und Budget (Time Based I/O + schnelle SPS, evtl. FPGA-SPS) geht so etwas sicherlich.
Mit ner alten S7-300? Nope, dafür ist diese schlicht nicht gedacht & ausgelegt.

SPSen verwalten üblicherweise den ganzen Zirkus in einer Anlage, kümmern sich um Kommunikation intelligenten Baugruppen (FUs, ...) und Interaktion mit dem Bedienpersonal.
Solche punktuellen, extremen Anforderungen an z.B. Geschwindigkeit macht man üblicherweise mit speziell dafür entworfenen Bauteilen, die teilweise auch eine kleine eigenständige "Intelligenz" besitzen.

Aus der Praxis:
Es gibt kaum SSRs oder Thyros die nicht schon durch interne Elektronik nullpunktschaltend sind.
Steht meistens direkt im Datenblatt oder man erkennt es an Angaben zur Einschaltzeit "<=10ms".
24VDC drauf & die Elektronik schaltet die Last beim nächsten Nulldurchgang ein.
 
also meint ihr das es softwaremässig nicht möglich ist, und das ich besser hardwaere elektronik verwenden muss....

vieleicht doch mit comperator und eventuell oderglied in form von schützen OP und SPs

ist der 0utput eigentlich schneller wie der input?
 
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Da stellt sich mir die frage was hängt an den Ringkerntrafos dran? Eine Induktivität zu schalten wird immer mit einem gewissen Einschaltstrom einher gehen. Den Nulldurchgang über die SPS zu schalten davon würde ich die Finger lassen.
Jeder etwas bessere elektronische Treppenlichtautomat (ich spreche da von Eltako...) hat das als Standard. SSR von z.B. Siemens 3RF2320-1AA14 Machen das ebenso, ich würde mir die Zeit ersparen das Rad neu zu erfinden...

1733315566078.png
 
nudels93 schrieb:
ist der 0utput eigentlich schneller wie der input?
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Kommt drauf an was du für Bauteile genau hast.
=> im Datenblatt nachschauen. Da gibts Unterschiede von bis, je nach Baugruppe.
nudels93 schrieb:
also meint ihr das es softwaremässig nicht möglich ist, und das ich besser hardwaere elektronik verwenden muss....
Zum Vergrößern anklicken....
Kommt drauf an was du unterm Strich machen willst.
Die reine Logik für deine Anwendung kannst du weiterhin in der SPS machen.
Das Einschalten der SSR-Glieder selbst am Nulldurchgang würde ich dem jeweiligen SSR überlassen.
=> du setzt einfach den Ausgang & das nullpunktschaltende SSR schaltet beim nächsten Nulldurchgang ein.

Wie @Gleichstromer schon angemerkt hat sind Traffos wegen den potenziell hohen Einschaltströmen generell so ne Sache (SSRs mögen keine Überlast & brennen fast instant durch).
Es kann Sinn machen hier einen kleinen Phasenanschnitt zu verwenden.
Transformatorschaltrelais gibts als einfachste Variante um mit dem Thema umzugehen.
Die meisten TSRs haben aber nur sehr begrenzte Schaltspiele (eher wie ein Schütz oder weniger), die sind nicht zum Takten von Leistungen geeignet.

Für taktende Heizungen mit vorgeschaltetem Traffo werden dann eher "richtige" Thyristorsteller in verschiedenen funktionalen Ausbaustufen verwendet, je nach Anforderung und Leistung.
 
Was willst du denn genau machen, beschreibe mal dein Projekt etwas genauer!

Wie viele Vorredner schon geschreiben haben wird es wahrscheinlich eher nciht notwendig werden die SPS mit solchen Zeitkritischen Diingen zu beschäftigen, da nimmt man auf der Leistungsseite einfach die richtigen Schaltmitteln SSR, . . .
 
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Um das nochmal klar zu sagen: Bei Trafos bedeutet ein schalten im Nulldurchgang der Spannung fast ein schalten im Strommaximum (Phasenverschiebung bzw. Magnetisierungsstrom).
Das will gut geplant sein und auch ein 08/15 Phasenanschnittrelais spielt da zuverlässig verrückt.

Tatsächlich hatte ich vor längerem mal dazu was geeignetes gesucht und bin fast verzweifelt.
 
Naja die sache ist die das , mann alle Relais und deren ms anzugsverzögerungen, berücksichtigen muss , um genau dann den trafo zu schalten

dh : meine relais haben 30ms zeitverzögerung , sprich bei einem relais schaltet der trofo im nullpunkt ein,
bei 2 relais im maximum, bei 3 relais wieder im nulldurchgang ..

die schaltung sieht so aus , das die einspeisung einschaltet , und zum nuldurchgang wird der 1. schütz für phase1 betätigt , der trafo läuft über Anlauf Rs und ntc hoch , und beide werden mit schütz 2 im nuldurchgang weggeschaltet , im nulldurchgang ist dann der trafo letzt endlich vormagnetisiert am netz

ich nehme dann doch diese eltacos , wusste nicht das die das auch machen,, entweder nehme ich 4 davon, oder nur einen ,und schalte , meine eigenen 3(4 )schütze damit, und lege das sps signal und eltacko signal ,durch, zu den Trafos
 
Gleichstromer schrieb:
Da du vermutlich den Einschaltstromstoß verringern oder vermeiden möchtest: Trafos im Nulldurchgang schalten kann durchaus kontraproduktiv sein, siehe z. B. https://www.te.com/de/products/rela...ver-switching-transformers.html?tab=pgp-story
Zum Vergrößern anklicken....
ok, ja das kann ich ja mit weiterführenden einschaltverzögerungen des schützes von 30mA ausgleichen...

deinen Artikel , kenne ich ähnlich von anderen seiten,
wo der nullspannungsdurchgang oder maximum pegel diskutiert wurde ,

definitiv brauche ich vom wechsel-drehstrom einen referenzpunkt um die leistungsschütze und der sps .zu versorgen. ein eltacko , oder siemens was ich unten sah ist passend , um ein steuerpotential zu bekommen
 
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